Analytic soliton solutions of cubic‐quintic Ginzburg‐Landau equation with variable nonlinearity and spectral filtering in fiber lasers

In fiber lasers, the study of the cubic‐quintic complex Ginzburg‐Landau equations (CGLE) has attracted much attention. In this paper, four families (kink solitons, gray solitons, Y‐type solitons and combined solitons) of exact soliton solutions for the variable‐coefficient cubic‐quintic CGLE are obtained via the modified Hirota method. Appropriate parameters are chosen to investigate the properties of solitons. The influences of nonlinearity and spectral filtering effect are discussed in these obtained exact soliton solutions, respectively. Methods to amplify the amplitude and compress the width of solitons are put forward. Numerical simulation with split‐step Fourier method and fourth‐order Runge‐Kutta algorithm are carried out to validate some of the analytic results. Transformation from the variable‐coefficient cubic‐quintic CGLE to the constant coefficients one is proposed. The results obtained may have certain applications in soliton control in fiber lasers, and may have guiding value in experiments in the future.

     

Two-dimensional non-spatial filtering based on holographic Bragg gratings

The filter made up of two gratings performs as a two-dimensional non-spatial filtering. This paper reports that the volume Bragg gratings are fabricated by interfering two collimated coherent laser beams in photopolymer. Diffraction efficiency of a single grating is up to 78% in Bragg's condition, then a two-dimensional non-spatial filter, which consists of two volume Bragg gratings and a half-wave plate, enables the laser beam filtered in two dimensions with the diffraction efficiency of 54%. The Bragg's condition and effect of polarisation on performances of the two-dimension filter are also discussed.     

实时图像增强算法研究

图像增强是图像处理最有吸引力的领域。在嵌入式视频图像处理系统中,图像增强后的效果和图像增强的实时性是决定算法优劣的两个关键问题。而恰当的图像增强算法和高效硬件平台的合理搭建是解决问题的有效途径。在研究多种实时图像增强算法基础上,本文在matlab平台上对三种典型的增强算法进行算法仿真,即直方图均衡增强算法、基于照度-反射模型的同态滤波增强算法、基于小波变换增强算法。并对仿真结果进行分析,比较各算法的优缺点,指出了其最佳的应用场景和最高效的硬件实现平台,以期从中总结出一套行之有效的实时图像增强算法的应用指导规则。     

磁电垒结构中自旋极化输运性质的研究

研究了电子隧穿几类磁电垒结构的自旋极化输运性质，导出统一的传输概率公式，揭示了非 均匀磁场的分布与自旋过滤的关系，同时表明采用有效朗德因子较大的半导体材料可以显著 增强磁电垒结构的自旋过滤效果. 关键词： 磁电垒 自旋过滤 自旋电子学 自旋极化     

惯性约束聚变中环孔编码图像恢复的改进维纳滤波方法

针对惯性约束聚变(ICF)中环形孔径编码图像的恢复问题提出了一种改进的维纳滤波方法。在传统的维纳滤波方法中,由于原图像和噪声是未知的,故通常是用某一待定常量来代替其中的噪声与信号的谱密度之比。这种近似忽视了信号与噪声本身的信息,从而造成丢失某些关键的细节,难以达到高质量的图像复原效果。在改进的方法中,首先采用传统维纳滤波方法求得初始估值,然后利用该初始值求得原图像及噪声的谱密度估值,进而利用这些新获得的信息构成改进的维纳滤波器对退化图像进行第二次滤波。实验表明,这种改进方法可以克服原方法的不足,突出图像的一些关键细节,提高图像的整体质量。在仿真实验中,恢复图像的均方误差降低了15％以上;在实际惯性约束聚变图像的解码恢复实验中,图像恢复效果亦有显著改善。该方法还可以推广到其他图像恢复的应用中。     

小角度衍射噪声光栅滤波方法研究

针对因衍射等原因引起的小角度差光噪声信号,探讨了利用闪耀光栅的2级闪耀,实现角度差放大,提高空间低通滤波器适应性的滤波新方法。理论分析和模拟仿真表明,对于小于5°的角度差,可实现3倍以上放大。放大所需闪耀光栅的频率与入射单色波长成反比,波长越长,所需光栅频率越低。与正的斜入射角相比,负斜入射角度差的放大倍数更大。当负斜入射角超过一定值时,会因为全反射角的限制而导致斜入射2级闪耀不存在,只保留了有效信号的2级闪耀,滤波效果更好。     

提高三维激光扫描系统图像质量技术的研究

对其中三维激光扫描图像处理的关键技术———二值化、细化以及离散数据点云的滤波进行了研究,提出了一种先加权中值滤波,然后再小波分析滤波的新的降噪方法,并通过遗传算法对权重值进行了优化。在通常情况下,由于小波分析计算工作量大,所以提出了一种相对简单的算法,实现了在单台PC机上的运算。     

Noise reduction method based on weighted manifold decomposition

A noise reduction method based on weighted manifold decomposition is proposed in this paper, which does not need knowledge of the chaotic dynamics and choosing number of eigenvalues.The simulation indicates that the performance of this method can increase the signal-to-noise ratio of noisy chaotic time series.     

光学扫描全息术中的孪生像噪音及消除

阐述了光学扫描全息术的基本原理,分析了孪生像噪音的来源,提出了一种新的数字滤波方法.计算机仿真结果表明:孪生像噪音以振荡形式传播,降低了重构图像的信噪比,影响了重构图像的分辨率;用电子复用技术,即用复全息图函数代替实全息图函数的方法可以有效地消除孪生像噪音;采用单一通道对信号进行处理,即只用一个实全息图函数,通过数字滤波方法同样可以消除孪生像噪音,该方法简便、实用而有效.     

基于GUI的阿贝-波特滤波实验的计算机仿真

介绍了阿贝-波特空间滤波的实验原理,在Matlab环境下建立了带有图形用户界面（GUI）的计算机仿真平台.不仅可以准确地完成针对不同输入图像、不同滤波要求的滤波过程,还可以通过调整滤波器参数观察滤波效果的差异,形象地展现光学空间滤波过程的物理本质,提高教学效果.